Metodă de ultimă generație pentru studierea semnalării redox și evaluarea formulărilor cu potențial biostimulator pentru plante: senzori bimodali
PN-IV-P7-7.1-PED-2024-1966 (66PED/2025)
Proiectul EC-SER(o)S urmărește combinarea a două tehnici pentru dezvoltarea unor senzori bimodali, în vederea detecției unor specii reactive de oxigen (ROS) în corelație cu schimbările redox ce apar în plante, înainte și după aplicarea unor tratamente cu potențial biostimulator pentru plante (în condiții de stres abiotic sau fără stres abiotic). Cele două tehnici (Electrochimia și Spectroscopia Raman Amplificată de Suprafață) sunt complementare și permit studierea online, în timp real și la fața locului a moleculelor pentru care se crează modelul. Proiectul EC-SER(o)S își propune să creeze o suprafață modificată care poate fi compatibilă cu ambele tehnici, în vederea atingerii ulterioare a tuturor beneficiilor celor două tehnici combinate. Acest proiect vine în întâmpinarea deficiențelor generale din practicile curente din agricultură (agricultura fiind principala sursă de hrană bazată pe plante), mai ales în contextul schimbărilor climatice și a creșterii populației pe planetă.
Scopul proiectului
Scopul final al proiectului EC-SER(o)S este de a furniza posibilitatea de evaluare a unor tratamente pentru plante înainte și/sau după aplicarea pe plante, prin intermediul unui senzor bimodal integrat pe aceeași suprafață, care ulterior ar putea fi integrat la rândul lui într-o platformă automatizată pentru agricultura de precizie (prin alte surse de finanțare). Impactul pe termen lung al proiectului este de a împiedica pierderea de culturii de plante, prin determinarea nivelului de stres oxidativ .
Autoritate contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării
Perioada de implementare: 30/01/2025-31/12/2026
Buget total proiect: 814.726 lei
Valoare proiect de la bugetul de stat: 750.000 lei
Valoare co-finanțare: 64.726 lei
Director de proiect: Dr. Ioana Silvia Hosu
Coordonator:
Institutul Național de Cercetare – Dezvoltare pentru Chimie și Petrochimie – ICECHIM București
Director de proiect: Dr. Ioana Silvia Hosu
Partener:
Responsabil partener: biolog Andrei Ionut Coca
Obiectivul general al proiectului “Metodă de ultimă generație pentru studierea semnalării redox și evaluarea formulărilor cu potențial biostimulator pentru plante: senzori bimodali – EC-SER(o)S” este de a dezvolta senzori sensibili, selectivi pentru anumite specii reactive de oxigen, rapizi și mai puțin costisitori de decât alte metode de evaluare a efectului biostimulator, prin adaptarea și îmbunătățirea unor senzori deja existenți, la două tehnici analitice ce sunt complementare. Crearea acestui instrument puternic poate fi folosit pentru detecția de stres oxidativ și semnalarea redox în plante.
Dezvoltarea/realizarea senzorilor duali EC-SERS pentru PON/ROS și testarea acestor senzori “in-vitro” (prima parte).
Perioada de implementare: 30/01/2025 – 31/12/2025
Activități:
- A1.1. Analiză de calcul DFT pentru specii ROS/RNS și/sau specii interferente.
- A.1.2. Adaptarea senzorilor electrochimici existenți pentru PON/ROS la metoda SERS.
- A.1.3. Calibrarea senzorilor cu EC-SERS.
- A.1.4. Cuantificarea PON/ROS pe aceeași suprafață.
- A.1.5. Formularea compozițiilor fertilizante/biostimulatoare.
- A.1.6. Creșterea plantelor model în condiții controlate.
- A.1.7. Studierea extractelor din plante
- A.1.8. Diseminarea și comunicarea rezultatelor proiectului.
Testarea senzorilor “in-vitro” (partea a doua) și validarea “in-vivo” a senzorilor dezvoltați.
Perioada de implementare: 01/01/2026 – 31/12/2026
Activități:
- A.2.1. Studierea extractelor din plante – a doua parte.
- A.2.2. Corelarea EC-SERS cu acumularea biomasei/bioteste.
- A.2.3. Formularea compozițiilor fertilizante/biostimulatoare.
- A.2.4. Studierea plantelor/părților din plante
- A.2.5. Creșterea plantelor model/de cultură în condiții controlate.
- A.2.6. Corelarea EC-SERS cu acumularea biomasei/bioteste.
- A.2.7. Depunerea unei cereri de brevet de invenție.
- A.2.8. Diseminarea și comunicarea rezultatelor proiectului.
- 6 participări la conferințe internaționale
- 3 articole trimise spre publicare
- organizarea unui workshop
- depunerea unei cereri de brevet de invenție
1. Hosu Ioana Silvia, Sobaszek Michal, Ficek Mateusz, Bogdanowicz Robert, Coffinier Yannick, “Boron-doped carbon nanowalls as effective electrodes for non-enzymatic electrochemical glucose detection: A novel bimodal EC-SALDI-MS approach”, Materials Today Nano, Volume 30, June 2025, 100635
1. Salonul internațional de invenții ‘Traian Vuia’ International Exhibition of Inventions and Innovations, Timisoara – 03-05.10.2025, cu lucrarea: “Bimodal sensors: Next generation method for studying redox signaling in plants and screening biostimulant potential formulations applied to plants – EC-SER(o)S” – Ioana Silvia HOSU, Anda Maria BAROI, Irina FIERĂSCU, Radu-Claudiu FIERĂSCU, Ionuț COCA. S-au primit următoarele premii:
• Diploma si medalie de aur a salonului
• Certificate of Appreciation – Asociatia Justin Capra
• Diploma of Excellence DFR Systems SRL
• Diploma of excellence si Medalie de aur – INOE 2000.
2. EURO POLITEHNICUS, Bucharest, 21-23 November, 2025, cu lucrarea : « Bimodal sensors: next generation method for studying redox signaling in plants and screening biostimulant potential formulations applied to plants EC-SER(o)S » – Ioana Silvia Hosu*, Anda Maria Baroi, Irina Fierascu, Radu Claudiu Fierascu, Ionut Coca. S-au primit următoarele premii:
• Diploma si Medalie de Aur – din partea salonului.
3. FITT Muntenia, Târgoviște, România, 17-20 Noiembrie, 2025, cu lucrarea : “Bimodal sensors: Next generation method for studying redox signaling in plants and screening biostimulant potential formulations applied to plants – EC-SER(o)S” – Ioana Silvia HOSU*, Anda Maria BAROI, Irina FIERĂSCU, Radu-Claudiu FIERĂSCU, Ionuț COCA. S-au primit următoarele premii:
• Diploma si Medalie de Aur – din partea salonului.
4. “Priorities of chemistry for a sustainable development” PRIOCHEM – XXI, 15-17 Octombrie 2025, București, România, cu lucrarea: “Computational Density-Functional Theory (DFT) of Reactive Oxygen Species (ROS) and interfering species – Comparison with Experimental Vibrational Spectroscopy” – Andrei Ionut COCA, Paula CISMARU, Mircea COMAN, Martin MONDEK, Anda-Maria BAROI, Roxana Ioana MATEI (BRAZDIȘ), Toma FISTOȘ, Irina CHICAN, Irina FIERĂSCU, Radu-Claudiu FIERĂSCU, Ioana Silvia HOSU*.
5. Biostimulant World Congress, (BSWC), 1st-4th December 2025, Barcelona, Spania, cu lucrarea: “Next generation method for studying redox signaling in plants and screening biostimulant potential formulations applied to plants: bimodal sensors – EC-SER(o)S” – Ioana Silvia HOSU*, Anda Maria BAROI, Roxana Ioana MATEI (BRAZDIȘ), Toma FISTOȘ, Irina CHICAN, Irina FIERĂSCU, Radu-Claudiu FIERĂSCU, Andrei Ionuț COCA
Organizarea workshopului a avut loc ca eveniment satelit în cadrul conferinței The International Symposium “Priorities of chemistry for a sustainable development”, PRIOCHEM 2025. Acest workshop a fost intitulat: „Next generation method for studying redox signalling in plants and screening biostimulant potential formulations applied to plants: bimodal sensors” de Ioana Silvia Hosu, și a avut loc pe data de 14.10.2025, la ora 09.00, la ICECHIM – Book of Abstracts No. 21/2025, ISSN 2601 – 419X and ISSN-L 2601 – 4181, pp. 127
În construcție
